造血幹細胞の運命決定に関与する因子の同定及び機能解析

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DNAメチル化が細胞の分化・未分化の決定に大きく関与している事は良く知られており、細胞の初期化や幹細胞の維持にもDNAメチル化によるエピジェネティックな制御が重要であることが示唆されている。マウス初期胚及び生殖細胞におけるゲノムDNAのメチル化は・脱メチル化及び維持メチル化の制御機構は、幹細胞における未分化性の維持と脱分化の解析において良いモデルになると考え、造血幹細胞を初めとした様々な体性幹細胞への応用への応用も視野に入れ、マウス初期胚におけるDNAメチル化酵素(Dnmt)の解析を行った。マウス初期胚ではゲノムワイドな脱メチル化が起こる一方で、ゲノムインプリンティングのメチル化は維持される。このメチル化の消去と維持が同時に行われる過程において、Dnmtがどのように関与しているのかは明らかになっていない。そこで、Dnmt1、Dnmt3a及びDnmt3bのコンディショナルノックアウト(cKO)マウスを用いて、生殖細胞特異的にDNAメチル化酵素を欠損させ、マウス初期胚におけるゲノムインプリンティングの維持への関与を調べたところ、Dnmt3a/Dnmt3bダブルKO胚においてもインプリントのメチル化は維持されていた。このことからマウス初期胚においてもメチル化の維持にはDnmt1が強く関与している事が示唆され、現在Dnmt1のcKOマウスを用いて解析を行っている。また、マウス初期胚における各Dnmtの発現及び細胞内局在を調べるために、初期胚を用いた免疫染色の実験系を立ち上げた。卵細胞特異的なcKOマウスを用いて発現の制御を解析した結果、各Dnmtは異なる発現パターンを示し、発生初期過程においてDnmtの発現制御がダイナミックに変化していることが明らかとなった。